專利名稱：自動(dòng)變速打印裝置和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種以發(fā)可變打印速度打印的打印裝置和方法。
熱敏式打印機(jī)常常用于在諸如塑料卡之類的工件上打印彩色圖像。彩色圖像是通過這樣的方法形成在工件上的用打印機(jī)在每一次打印中打印基本色彩，在工件上進(jìn)行多次打印，也稱為彩色畫面(convas)，以便得到復(fù)合的彩色圖像，其中的每一種彩色畫面已經(jīng)打印一次。被使用的典型的三元色是黃、品紅和青。對(duì)每一個(gè)要打印的象素彩色數(shù)據(jù)送到打印機(jī)。這個(gè)數(shù)據(jù)可以以不同的規(guī)模傳送，例如4比特、8比特、16比特等等。
如果每一個(gè)元色用8比特彩色數(shù)據(jù)，即，工件上打印的每一個(gè)象素具有0-225的濃淡值，其中0表示對(duì)于給出的象素?zé)o基本色彩或零光密度，而225表示對(duì)給出象素工件染料最大轉(zhuǎn)移或最大光密度。經(jīng)常說，0-225的彩色數(shù)據(jù)表示色彩濃淡或色彩的光密度。這里，如果使用8比特?cái)?shù)據(jù)，對(duì)于每一個(gè)基本色彩，可能有256個(gè)不同濃淡值或光密度。通過進(jìn)行三種不同基本色彩的傳遞，以便組合三種基本色彩，以產(chǎn)生復(fù)合色彩，在工件上的每一個(gè)象素位置可以得到超過16兆級(jí)的色彩(2563)。
如上所述，對(duì)于在打印機(jī)上的每一種打印的基本色彩都稱為彩色畫面。即使對(duì)于每一個(gè)彩色畫面(如在8比特彩色數(shù)據(jù)的例子中)都可能有256個(gè)色彩濃淡值，也很有可能在給出的彩色畫面中所使用的或顯現(xiàn)的最大濃淡值或光密度小于最大的可能數(shù)據(jù)濃淡值。例如，在給出的彩色畫面中使用的最大濃淡值可以是100，而最大可能數(shù)據(jù)濃淡值為255(其中使用8比特彩色數(shù)據(jù))。
大多數(shù)的熱敏式打印機(jī)在它們可以打印的彩色濃淡數(shù)方面受到限制。例如，即使對(duì)于每一種色彩接收8比特彩色數(shù)據(jù)，但打印機(jī)可能只能夠打印128個(gè)不同的彩色濃淡值。典型地，熱敏式打印機(jī)具有個(gè)別打印點(diǎn)元件，這些打印點(diǎn)元件對(duì)于待打印的彩色圖像的每一個(gè)象素，根據(jù)在該象素處要打印的濃淡值，被激發(fā)不同次數(shù)和/或時(shí)間長(zhǎng)度。典型地，這是在時(shí)鐘的控制下進(jìn)行的，從而打印點(diǎn)元件被激發(fā)在每一個(gè)象素處打印濃淡值所必需的時(shí)鐘脈沖周期數(shù)。大多數(shù)的打印機(jī)的每一個(gè)象素的時(shí)鐘脈沖周期數(shù)或它們每一個(gè)象素的打印點(diǎn)元件可被激發(fā)的次數(shù)具有上限，這限制了它們可以打印的彩色濃淡值的級(jí)數(shù)。
傳統(tǒng)上，以固定的速度進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移打印，該速度是由媒體(接收器吸收速率)或帶子的染料轉(zhuǎn)移速度，以及數(shù)據(jù)可以到達(dá)打印頭的速度來確定的。打印機(jī)設(shè)計(jì)得在最壞情況下的速度打印。由此，打印機(jī)必需等待它激發(fā)打印點(diǎn)元件打印所有象素達(dá)到仿佛它們是最大的濃淡值所需的整個(gè)時(shí)間。雖然接收器吸收速率和染料傳輸速度確定了絕對(duì)高的端點(diǎn)的打印速度，由于必需以最壞情況下的速度打印的打印機(jī)引起效率的極大浪費(fèi)。
本發(fā)明解決了與現(xiàn)存在的打印機(jī)裝置和方法有關(guān)的這些問題以及其它問題。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種熱打印機(jī)裝置和方法，用于以不同速度打印。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種可變速打印裝置，包括熱打印機(jī)，和控制處理器，該控制處理器可連接到熱打印機(jī)，根據(jù)下面的算法，控制熱打印機(jī)的打印速度打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K其中tpreheat shades＝預(yù)熱周期時(shí)間；nshades＝當(dāng)前彩色畫面可能的打印彩色濃淡值的最大數(shù)；tper shade＝每一個(gè)打印濃淡值時(shí)間(時(shí)鐘速度)；及K＝整理操作時(shí)間處理常數(shù)。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，為在打印的每一個(gè)工件的每一個(gè)彩色畫面調(diào)節(jié)打印速度。
在另一個(gè)較佳實(shí)施例中，為每一個(gè)彩色畫面每一個(gè)打印線調(diào)節(jié)打印速度。
除了其它優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還允許對(duì)打印速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以增加整個(gè)打印速度。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，對(duì)在給出的彩色畫面中濃淡值的最大數(shù)將根據(jù)打印機(jī)配置打印的濃度的最大數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化為配置的最大濃淡值。
使本發(fā)明具有特征的這些和各種優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)在所附的權(quán)利要求中被具體指出，并形成其一部分。但是，為了更好地理解本發(fā)明，它的優(yōu)點(diǎn)，以及通過對(duì)它的使用實(shí)現(xiàn)的目的，應(yīng)該對(duì)附圖和描述進(jìn)行參照，這形成另外一部分，并且還說明和描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
附圖概述在附圖中，相應(yīng)的參數(shù)通常在幾個(gè)示圖中表示相應(yīng)的部分；

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方塊圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述在較佳實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的原理使用一種打印裝置和方法，它將根據(jù)每一種基本色彩(黃、品紅、青或單色)正在被打印的數(shù)據(jù)，在其上打印有標(biāo)記的給出的工件上計(jì)算和調(diào)節(jié)打印速度達(dá)到其最佳打印速度，這也稱為彩色畫面。給出足夠的分辨率和快速響應(yīng)系統(tǒng)，本發(fā)明的打印裝置和方法通過確定在每一條打印線上要打印的最大濃淡值，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)每一條線打印速度，還可以允許它在工件上正在打印的每一條打印線調(diào)節(jié)其速度。本發(fā)明的打印裝置和方法還提供了一種選擇，即，如果在工件給出的線上不打印，即，如果給出的打印線上沒有打印機(jī)元件或打印點(diǎn)，則應(yīng)該有效地跳過打印線。最好線打印之間的時(shí)間不小于時(shí)間值常數(shù)K的時(shí)間，該時(shí)間是設(shè)置打印裝置和方法，以及準(zhǔn)備下一個(gè)打印線(值K常常稱為整理操作處理時(shí)間常數(shù))所需的時(shí)間?？衫斫猓琄將根據(jù)使用的具體的打印裝置而變化。
圖1是方塊圖，描述了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)成的熱敏式打印機(jī)20。通常，熱敏式打印機(jī)20包括打印引擎22，用于在接收器基片上打印圖像，以及主機(jī)24，用于將圖像提供給打印機(jī)引擎22。通過界面28在打印機(jī)引擎22和計(jì)算機(jī)24之間傳遞數(shù)據(jù)和命令。
打印機(jī)引擎22包括打印機(jī)處理器30，它控制打印機(jī)引擎22的全部操作。打印機(jī)處理器30與傳遞控制器32、頭部控制器34以及帶子控制器36連接。計(jì)時(shí)和控制處理器38與打印處理器30配合，以使傳遞控制器32、頭部控制器34和帶子控制器36的操作協(xié)調(diào)和同步。打印機(jī)引擎22還可選擇地包括集成電路人格化界面35，以及磁跡的人格化界面37。
通過傳遞控制器32，打印控制器30控制傳遞系統(tǒng)40移動(dòng)諸如卡片之類的基片通過系統(tǒng)。傳遞系統(tǒng)40最好包括對(duì)導(dǎo)坡、輸送輪、傳感器和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的安排?；ㄟ^系統(tǒng)的進(jìn)度是由傳遞控制器32通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)信號(hào)和傳感器信號(hào)(來自傳遞系統(tǒng))監(jiān)視和控制的。通過帶子控制器36，打印處理器30還控制帶子系統(tǒng)48，它包括一熱傳遞帶子，用于將熱激勵(lì)墨汁或染料傳遞到諸如卡片之類的給出的基片。
打印引擎22還包括打印模塊42，它具有熱打印頭44和諸如與打印頭44相鄰安裝的打印電路板之類的非易失性存儲(chǔ)器的電源。打印頭44和非易失性存儲(chǔ)器46的電源最好包含一個(gè)封裝或模塊，可以容易地從系統(tǒng)去掉，并由不同封裝或模塊替代。打印頭44較好地包括一排或一列點(diǎn)元件。在一個(gè)實(shí)施例中，打印頭36包含671個(gè)點(diǎn)元件。點(diǎn)元件是電阻性元件，當(dāng)它們被激勵(lì)時(shí)，加熱傳遞帶子，這引起熱反應(yīng)油墨或染料從載體帶子傳遞到基片上所需的位置。打印頭44的操作由打印處理器30通過頭部控制器34控制。
在一個(gè)實(shí)施例中，打印處理器30包括程序邏輯，用于如下地自動(dòng)調(diào)節(jié)打印頭36的打印速度打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K其中tpreheat shades＝預(yù)熱周期時(shí)間；nshades＝當(dāng)前彩色畫面可能彩色濃淡值的最大數(shù)；tper shade＝每一個(gè)打印濃淡值時(shí)間(時(shí)鐘速度)；及K＝整理操作時(shí)間處理常數(shù)。
預(yù)熱周期的時(shí)間，tpreheat shades，是它開始要打印每一列的象素之前預(yù)熱打印機(jī)所需的時(shí)間。使用預(yù)熱周期確保打印頭接近于傳遞染料所需的溫度。這在每一個(gè)打印列開始時(shí)進(jìn)行一次。預(yù)熱值指定了在100％占空比激發(fā)打印頭的次數(shù)(周期或選通)。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，預(yù)熱周期范圍為0-31最大。列的數(shù)量將根據(jù)工件的尺寸、打印機(jī)的分辨率等等變化。例如，當(dāng)以每英寸300點(diǎn)打印時(shí)，每一列為1/300英寸寬。如果工件的打印區(qū)域?yàn)?英寸，則將打印1200列。
如上所述，在打印的當(dāng)前彩色畫面中任何象素的最大濃淡值可小于由彩色數(shù)據(jù)表示的最大濃淡值。例如，當(dāng)8比特彩色象素?cái)?shù)據(jù)允許256濃淡值(0-255)或者最大濃淡值255時(shí)，當(dāng)前彩色畫面上產(chǎn)生的最大濃淡值或最大光密度可以是99或其它小于255的值。當(dāng)前彩色畫面的可能的彩色濃淡值的最大的數(shù)，nshades，是加上當(dāng)前彩色畫面最大濃淡值的值。由此，nshades的值通過估算當(dāng)前彩色畫面8比特彩色數(shù)據(jù)來確定，以決定當(dāng)前彩色畫面最大8比特彩色數(shù)據(jù)值。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，在給出的彩色畫面中的可能的彩色濃淡值的最大數(shù)將根據(jù)打印機(jī)所配置用于打印的最大濃淡值數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化為配置的最大濃淡值。例如，8比特彩色象素值可包含0-255的濃淡值。這個(gè)值將根據(jù)打印機(jī)配置用于打印的濃淡值的最大數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。例如，如果將打印機(jī)配置得打印128彩色濃淡值，則8比特彩色象素值將一分為二，以達(dá)到打印機(jī)能夠打印的128彩色濃淡值。當(dāng)打印每一個(gè)濃淡值的時(shí)鐘脈沖周期數(shù)相應(yīng)減小一半時(shí)，這將增加打印速度。這個(gè)例子將導(dǎo)致nshades也減小一半，因?yàn)楸硎咀畲鬂獾档?比特彩象素?cái)?shù)據(jù)也將減小一半。
打印每一個(gè)濃淡值的時(shí)間，tper shade，依賴于時(shí)鐘速率。例如，如果使用8MHz的時(shí)鐘，有704個(gè)各別打印元件在打印機(jī)上，并有兩個(gè)端口或頻道將數(shù)據(jù)輸入到打印機(jī)，tper shade為8MHz×704/2或44微秒(μs)。應(yīng)該理解不同打印機(jī)此時(shí)間是改變的。
整理操作時(shí)間處理常數(shù)K可以通過許多方法確定。本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，K設(shè)置為用于打印每一個(gè)濃淡值的時(shí)間tper shade(在這種情況下為2μs)的5％，還可以將它設(shè)置為固定值，如2μs。
在工作中，當(dāng)已經(jīng)對(duì)彩色畫面濃淡值標(biāo)準(zhǔn)化后，將對(duì)最大濃淡值掃描彩色畫面彩色象素?cái)?shù)據(jù)。這個(gè)值加上預(yù)熱周期的配置數(shù)將用于控制確定打印機(jī)速率的邏輯，如上所述。計(jì)算的速度將與預(yù)定的最大打印速度比較，以防止打印速度超過基本處理需要時(shí)間。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種能力，即為每一個(gè)畫面類型指定不同的打印電壓，例如，彩色和單色畫面＝1比特/象素，色調(diào)畫面＝8比特/象素，以及外涂層＝1比特/象素。相應(yīng)地，可以調(diào)節(jié)打印電壓，以適應(yīng)由打印更低的濃淡值計(jì)算引起的能量損失。最大的濃淡值計(jì)算也將降低，并且升高打印電壓以利用增加的打印速度的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)該理解，即使本發(fā)明的眾多特征和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述，但揭示的僅僅是說明性的，在本發(fā)明的原理的范圍內(nèi)可以有細(xì)節(jié)，尤其是形狀、尺寸和部件的安排上的變化，其中最大的限度是由所附權(quán)利要求表示的寬的一般意思指出的。
權(quán)利要求
1.一種可變速打印裝置，其特征在于包含熱打印機(jī)，及控制處理器，可連接到熱打印機(jī)，通過根據(jù)在打印的彩色畫面最大可能打印濃度數(shù)，改變打印速度，控制熱打印機(jī)打印速度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于使用下面的算法確定打印速度打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K其中tpreheat shades＝預(yù)熱周期時(shí)間；nshades＝當(dāng)前彩色畫面可能的打印彩色濃淡值的最大數(shù)；tper shade＝每一個(gè)打印濃淡值時(shí)間(時(shí)鐘速度)；及K＝整理操作時(shí)間處理常數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于控制處理器包括用于調(diào)節(jié)每一個(gè)被打印的工件的每一個(gè)彩色畫面的打印速度的邏輯。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于控制處理器包括用于調(diào)節(jié)每一個(gè)打印線的每一個(gè)彩色畫面的打印速度的邏輯。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于控制處理器包括用于如果在線上不打印時(shí)跳過打印線的邏輯。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于根據(jù)配置打印機(jī)得打印的最大濃淡值將給出的彩色畫面中的濃淡值標(biāo)準(zhǔn)化。
7.一種用于改變熱打印速度的方法，其特征在于包含步驟確定預(yù)熱周期的時(shí)間，tpreheat shades；確定當(dāng)前彩色畫面打印濃淡值最大可能數(shù)，nshades；確定每一個(gè)打印濃淡值時(shí)間，tper shade；確定整理操作時(shí)間常數(shù)K；及根據(jù)打印速度＝tpreheat shades+(nshades+tper shade)+K確定打印速度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改變打印速度的裝置(20)和方法,從而每一個(gè)工件或每一個(gè)工件上打印標(biāo)記的線的有效打印速度可以改變。裝置(20)包含控制處理器(30),可連接到熱打印機(jī)(32、34、36、40、42、48),用于響應(yīng)于輸入端的主機(jī)(24)控制熱打印機(jī)的打印速率。
文檔編號(hào)B41J2/325GK1257448SQ98802398
公開日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1998年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月10日
發(fā)明者J·M·喬登 申請(qǐng)人:咨詢卡有限公司